O que acontece com os músculos intercostais e com o diafragma no momento de inspiração?

O ser humano efetua uma média de 23 mil ciclos respiratórios por dia, combinando inspiração e expiração. Quando essa função do corpo está comprometida, a ventilação pulmonar mecânica é capaz de manter a respiração do paciente, para que seu quadro clínico seja recuperado ou mantido estável, dependendo da necessidade que ele apresenta. É o ventilador, então, que garantirá a renovação contínua do ar no organismo e o fornecimento do oxigênio necessário ao adequado funcionamento do corpo.

Quando ocorrem naturalmente, a inspiração e a expiração se dão com a contração e o relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais. Na inspiração, o diafragma se contrai e abaixa e as costelas se contraem e se elevam. Isso aumenta a caixa torácica, diminui a pressão interna e força a entrada do ar nos pulmões. Já na expiração, a musculatura relaxa e o processo é inverso. O diafragma se eleva e as costelas abaixam, diminuindo o volume da caixa torácica, o que aumenta a pressão interna e força a saída do ar. Esse processo pode ser afetado por diversas causas, trazendo a necessidade do suporte mecânico para que os ciclos respiratórios sejam realizados.

E como isso ocorre com a ventilação mecânica?

Os ventiladores pulmonares têm entre seus componentes válvulas inspiratória e expiratória, que são programadas para abrirem e fecharem nas etapas devidas do ciclo respiratório, garantindo a inspiração e a expiração do paciente.

Na inspiração, a válvula inspiratória se abre, o ventilador vence a resistência do sistema respiratório do paciente e insufla seus pulmões com o volume de ar apropriado. Após isso, o ventilador fecha a válvula inspiratória e abre a expiratória. Essa transição pode estar condicionada ao término de um volume programado, a um tempo inspiratório pré-determinado, a um fluxo estipulado ou a outros indicadores possíveis de serem ajustados no ventilador, para que os ciclos se mantenham sob controle. Quando a válvula expiratória é aberta, os pulmões são esvaziados de forma passiva.

Para que o ciclo inicie novamente com a inspiração, a válvula expiratória é fechada e ocorre o chamado “disparo”, que reabre a válvula inspiratória. O tempo do disparo também pode ser programado no aparelho conforme intervalos de tempo, mudança de pressão ou de fluxo.

Há casos - conhecidos como ventilação controlada - em que o ventilador assume por completo o processo, determinando e controlando todas as etapas do ciclo e o paciente não interfere na ventilação e não faz respirações adicionais. Há outros casos, chamados de ciclos assistidos, em que o paciente dispara o ventilador, mas o aparelho controla as outras fases. E há ainda modos espontâneos de ventilação, em que o paciente controla as fases do ciclo ventilatório e o aparelho fornece apenas uma pressão de suporte.

Seja qual for o quadro clínico e a necessidade que cada organismo apresenta, os ventiladores se ajustam de maneira personalizada, garantindo o melhor atendimento, que promova os resultados esperados, para cada situação.

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Recursos do assunto

A respiração é normalmente automática, controlada inconscientemente pelo centro respiratório localizado na base do cérebro. A respiração continua durante o sono e, normalmente, mesmo quando a pessoa está inconsciente. As pessoas também conseguem controlar a respiração quando querem, por exemplo, durante a fala, ao cantar ou simplesmente prendendo voluntariamente a respiração. Órgãos sensoriais localizados no cérebro, na aorta e nas artérias carótidas monitoram o sangue e verificam os níveis de oxigênio e dióxido de carbono. Normalmente, uma elevada concentração de dióxido de carbono é o estímulo mais forte para se respirar mais profundamente e com maior frequência. Por outro lado, quando a concentração de dióxido de carbono no sangue é baixa, o cérebro diminui a frequência e a profundidade das respirações. Durante a respiração em repouso, um adulto normal inspira e expira cerca de 15 vezes por minuto.

Os pulmões não possuem músculos esqueléticos próprios. O trabalho da respiração é realizado pelo diafragma, pelos músculos entre as costelas (músculos intercostais), pelos músculos do pescoço e pelos músculos abdominais.

O diafragma, uma bainha muscular em forma de sino que separa a cavidade torácica do abdômen, é o músculo mais importante usado na inspiração (ou inalação). O diafragma está preso à base do esterno, às partes inferiores da caixa torácica e à coluna vertebral. Quando se contrai, o diafragma aumenta o comprimento e o diâmetro da cavidade torácica, expandindo os pulmões. Os músculos intercostais ajudam a mover a caixa torácica, auxiliando a respiração.

Em condições normais, o processo de expiração (ou exalação) geralmente é passivo quando uma pessoa não está fazendo exercício. A elasticidade dos pulmões e da parede torácica, que são ativamente distendidos durante a inspiração, faz com que retornem ao formato de repouso e expulsem o ar para fora dos pulmões quando os músculos inspiratórios são relaxados. Assim, quando uma pessoa está em repouso, não é necessário nenhum esforço para expirar. No entanto, durante exercícios intensos, vários músculos participam da expiração. Entre eles, os músculos abdominais são os mais importantes. Os músculos abdominais se contraem, aumentam a pressão abdominal e empurram o diafragma relaxado contra os pulmões, empurrando o ar para fora.

Função do diafragma na respiração

Quando o diafragma se contrai e se move para baixo, a cavidade torácica se expande, reduzindo a pressão dentro dos pulmões. Para equilibrar a pressão, o ar entra nos pulmões. Quando o diafragma relaxa e volta para o lugar, a elasticidade dos pulmões e da parede torácica empurra o ar para fora dos pulmões.

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